20 år siden Apollo 12

Av Erik Tronstad

Innledning

Med den meget vellykkede ferden til Apollo 11, hadde USA nådd det målet president John F. Kennedy hadde satt for landets Apollo-program, nemlig å landsette et menneske på Månen og hente det tilbake til Jorden i god behold. Hovedformålet med Apollo 11 var grovt sagt bare å plassere et menneske på måneoverflaten, la det plukke opp noen steiner og så komme seg tilbake til Jorden. Når nå dette, primært politisk motiverte, målet var nådd, kunne man konsentrere seg om den vitenskapelige utforskningen av vår nærmeste naboklode. Apollo 12 markerte innledningen på denne fasen av Apollo-programmet. En forsker beskrev Apollo 12-ferden som «...tusen, kanskje til og med en million ganger viktigere for vitenskapen enn Apollo 11.» Etter en foreløpig undersøkelse av måneprøvene fra Apollo 12, uttalte direktøren for U.S. Geological Survey, W. T. Pecora, at prøvene som ble brakt tilbake av Apollo 11 var som «en geologisk liten forrett», mens de fra Apollo 12 var som «et kjempemåltid».

Start med dunder og brak

Da tidspunktet for oppskytingen av Apollo 12 nærmet seg om formiddagen (lokal tid) 14. november 1969, var skyer i ferd med å drive inn mot oppskytingsområdet, og det begynte å regne. I oppskytingskontrollen diskuterte man om oppskytingen skulle utsettes. Etter at et spesielt utsendt fly hadde rapportert om at det ikke var noen lynaktivitet innen 30 km fra oppskytingsplattformen, valgte man å fortsette nedtellingen.

Om bord i Apollo-kapselen på toppen av Saturn V-bæreraketten satt de tre astronautene Charles Conrad (kommandør), Alan L. Bean (pilot for månelandingsfartøyet) og Richard Gordon (pilot for kommandoseksjonen).

Nedtellingen gikk som planlagt fram til Apollo 12 hevet seg fra oppskytingsplattformen klokken 11.22 lokal tid (17.22 norsk tid). Apollo/Saturn V-kombinasjonen forlot oppskytingsplattformen og steg opp mot skydekket. Idet den nådde skyene, slo plutselig et lyn ut mellom raketten og bakken.

Lynutladningen slo ut de elektriske systemene om bord i raketten, og i flere sekunder ble det helt stille i forbindelsen mellom raketten og bakkekontrollen. Fra Apollo 12s kommandoseksjon begynte det så å komme rapporter fra astronautene. Til å begynne med ante de ikke hva som hadde skjedd. Som en av dem sa: «Jeg vet ikke hva som skjedde her. Alt falt plutselig bare ut.» Blant annet gikk lyset om bord og de mistet strømforsyningen fra brenselcellene. Den meget viktige treghetsplattformen, hjertet i romfartøyets kontrollsystem, «virret rundt i vilske».

Da astronautene noen minutter senere diskuterte hendelsene med bakkekontrollen, sa en av dem: «Vi var enige om at det var så mange alarmlys som kom på, at vi ikke rakk å registrere alle.»

Lynutladningen som traff romfartøyet, utløste overbelastningsdetektorer og kretsbrytere i de elektriske systemene slik at de automatisk ble frakoblet. Hele belastningen ble dermed overført til reservebatterisystemet, noe det var forutsetningen skulle skje i en nødsituasjon.

I løpet av 3 minutter hadde besetningen fått sluttet kretsbryterne og overbelastningsdetektorene igjen. Alle elektriske kretser var igjen i drift, og fikk på nytt elektrisk energi fra brenselcellene.

Da romfartøyet passerte inn på Jordens skyggeside på sitt første omløp, fikk Gordon observert stjerneposisjoner og slik gjort en posisjons- og stillingsbestemmelse. Ved hjelp av disse dataene ble treghetsplattformen korrigert.

Apollo 12 fikk altså den desidert mest dramatiske starten i Apollo-programmet. Romfartøyet ble da også skutt opp under værforhold som i dag ville fått en oppskytingsleder for selv en ubemannet oppskyting til å riste på hodet.

Til Månen

På vei fra jordbane til Månen, fulgte Apollo 12 en bane som på ett viktig punkt var forskjellig fra de banene forgjengerne (Apollo 8, 10 og 11) hadde fulgt. Alle disse tre hadde brukt en såkalt frireturbane. Det innebar at dersom serviceseksjonens motor ikke fungerte når den skulle bremse ned romfartøyet for å plassere det i månebane, ville romfartøyet svinge rundt Månen og vende tilbake til Jorden. Posisjonen til Apollo 12s landingssted på måneoverflaten gjorde at en frireturbane her ikke kunne benyttes. Dersom motoren på Apollo 12s serviceseksjon ikke hadde fungert, ville romfartøyet svingt rundt Månen og gått inn i en meget elliptisk jordbane. Fra denne ville det blitt langt mer komplisert å få romfartøyet tilbake til Jorden, enn fra en frireturbane.

Heldigvis oppstod det ingen problemer med serviceseksjonens motor, og 18. november 1969 klokken 04.47.23 (norsk tid) ble Apollo 12 plassert i bane rundt Månen. Det neste døgnet ble tilbrakt i månebane med å gjøre forskjellige observasjoner av måneoverflaten, og kontrollere at alle systemer om bord fungerte som de skulle.

Da tiden var inne, tok Conrad og Bean seg over i månelandingsfartøyet, som hadde kallenavnet Intrepid, og koblet seg fra kommando/serviceseksjonen, med kallenavnet Yankee Clipper.

Nedstigningen til måneoverflaten gikk greit, og 19. november 1969 klokken 07.54.35 (norsk tid) landet Intrepid i Oceanus Procellarum (Stormenes hav). Et meget viktig formål med denne landingen var å demonstrere evnen til å lande på eller meget nær det forhåndsplanlagte landingspunktet. Dette ville nemlig bli viktig på senere ferder i Apollo-programmet, der det var snakk om å lande i høylandsområdene på Månen. I de områdene er det til dels ujevt terreng der det var helt nødvendig å kunne navigere med stor nøyaktighet for å komme ned på en trygg landingsplass.

I dette henseende var Intrepids landing en stor suksess. Planen var å komme ned nær den amerikanske månesonden Surveyor 3, som myklandet på Månen 17. april 1967. Conrad og Bean landet Intrepid bare 180 m fra Surveyor 3, og 7-8 m fra kanten av krateret der myklandingssonden stod. For å unngå at det ble blåst støv over Surveyor 3, hadde NASA ønsket at Intrepid ikke landet nærmere enn 150 m fra Surveyor 3.

Ut på Månen

Alt samme dag som Conrad og Bean landet, hadde de den første av to arbeidsperioder ute på måneoverflaten. Conrad var den første av dem som forlot månelandingsfartøyet. Idet han trådte ut på måneoverflaten, sa spøkefuglen Conrad, med henblikk på Neil Armstrongs historiske ord da han gikk ut på overflaten: «Dette kan ha vært et lite skritt for Neil, men det er et stort et for meg.»

Begge astronautene var i sprudlende humør og meget snakkesalige under oppholdet på overflaten. De snakket nesten i ett sett og ga løpende, og meget utfyllende, kommentarer til alt de gjorde og så. Deres oppførsel i så måte stod nok i en viss kontrast til de mer innesluttede Apollo 11-astronautene. Kommentarene fra Conrad og Bean gjorde at forskerne ved kontrollsenteret hele tiden kunne følge med i hvor langt astronautene var kommet i arbeidsprogrammet. Dessuten var de muntlige kommentarene til hva de to så av stor betydning fordi de senere kunne knyttes til prøvene astronautene samlet inn og stedene prøvene hadde ligget på.

En stor plage som begge stadig klaget på under begge arbeidsperiodene ute på overflaten, var det lette og fine månestøvet som de på en måte stiftet bekjentskap med alt mot slutten av landingsfasen. Da månelandingsfartøyet var bare noen meter over måneoverflaten, ble det blåst opp så mye støv at Conrad helt måtte stole på instrumentene for å lande Intrepid. Det var umulig å orientere seg til overflaten ved å se ut av vinduet foran.

Også da Conrad og Bean losset det vitenskapelige utstyret fra månelandingsfartøyets nedstigningsdel, rapporterte de at de ble skitne. Støvet dekket også raskt utstyret i den vitenskapelige instrumentpakken Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) mens dette ble utplassert. En av dem sa: «Det er umulig å håndtere dette utstyret med alt støvet på det. Hver gang du flytter på noe, virvles det opp støv...svever langt opp og lander på deg.»

Conrads første oppgave var å ta en slags «hasteprøve» av overflaten. I tilfelle astronautene av en eller annen grunn plutselig måtte avbryte oppholdet på overflaten og komme seg opp i jordbane fortest mulig, var det viktig å ha fått i hvert fall noe månemateriale med seg. Deretter satte de opp en utfoldbar parabolantenne, før de satte opp det amerikanske flagget og ALSEP-instrumentene.

Mens man på Apollo 11 hadde hatt med et fjernsynskamera som bare ga svart-hvitt-bilder, hadde Apollo 12-astronautene med et fargefjernsynskamera. Parabolantennen skulle brukes til å overføre disse fjernsynsbildene til Jorden med bedre kvalitet enn på Apollo 11. Dessverre sviktet fjernsynskameraet meget tidlig under astronautenes første opphold på overflaten, slik at fjernsynsdekningen fra Apollo 12-astronautenes opphold ute på overflaten ble den dårligste i hele Apollo-programmet.

For utplasseringen av ALSEP-instrumentene valgte astronautene et område rundt 180 m nordvest for Intrepid. Instrumentene måtte plasseres et godt stykke unna månelandingsfartøyet slik at de ikke skulle bli påvirket eller ødelagt av eksosgassene fra dettes oppstigningsmotor når det forlot måneoverflaten.

Instrumentene i ALSEP-pakken trengte elektrisk energi for å kunne fungere. I løpet av det nesten én måned lange «månedøgnet» ligger hvert område på Månen i mørke i omtrent 2 uker. Dersom man skulle brukt solcellepaneler for å skaffe energi til instrumentene, måtte man også hatt med batterier som kunne lades opp i de 2 ukene det var sol, for så å levere energi til instrumentene i de 2 ukene de lå i mørke. Fordi datidens batterier hadde en nokså begrenset levetid, valgte man en annen energikilde enn solcellepaneler for ALSEP-instrumentene.

Energikilden var det som ble kalt Space Nuclear Auxiliary Power 27 (SNAP 27). Radioaktiv nedbrytning av plutonium 238 produserte varme, som via termoelementer ble omgjort til elektrisk energi. Dette plutoniumet var plassert i en stav som ble fraktet med i en meget godt isolert liten beholder på utsiden av månelandingsfartøyet. En av de mest kritiske arbeidsoperasjonene astronautene hadde, var å fjerne staven med plutonium 238 fra denne beholderen og sette den ned i energiforsyningsenheten til ALSEP-instrumentene. Man hadde tatt en rekke meget spesielle forholdsregler for å unngå at uhell under håndtering av staven skulle få alvorlige følger.

Da astronautene skulle fjerne staven med innbakt plutonium fra beholderen, kilte den seg fast. På tross av alle forsiktighetsregler dunket astronautene da løs på beholderen med en hammer, og fikk staven løs. Den ble så plassert i energiforsyningsenheten og ALSEP-instrumentene trådte i funksjon. Totalt leverte energiforsyningsenheten en effekt på knapt 74 W, bare litt mer enn en vanlig lyspære. Det var nok til både å drive de vitenskapelige instrumentene, og radiosenderen som sendte måleresultatene tilbake til Jorden.

«Hjernen» i ALSEP-systemet var en sentralstasjon som fordelte den elektriske energien fra energiforsyningsenheten, samlet inn måledata fra de vitenskapelige instrumentene og overførte disse til Jorden. Fire instrumenter var koblet til sentralenheten: Et seismometer, et overflatemagnetometer, et instrument for å observere gasser nær måneoverflaten og et instrument for å registrere ladede partiker nær måneoverflaten. Dessuten hadde astronautene med et stykke aluminiumsfolie som ble foldet ut på måneoverflaten. Formålet var at det skulle fange opp partikler fra solvinden, før det ble tatt med tilbake til Jorden for analyse av forskere her.

Etter å ha utplassert ALSEP, fortsatte Conrad og Bean i nordvestlig retning fra ALSEP til Shelf-krateret, som har en diameter på rundt 300 m. Derfra vendte de tilbake til Intrepid. I nærheten av månelandingsfartøyet presset Bean et rør 80 cm ned i måneoverflaten for å ta en kjerneprøve. Dette var 50 cm dypere enn Apollo 11-astronautene hadde greid på sitt landingssted.

Før de gikk inn i Intrepid etter 3 timer og 56 minutter ute på måneoverflaten, klaget begge over hvor støvete de var blitt, og prøvde etter beste evne å børste av hverandre.

Om bord i Intrepid sov de to i omtrent 5 timer, og hadde så en samtale med bakkekontrollen om den lange fotturen de skulle foreta under neste opphold ute på overflaten, før de tok seg ut av månelandingsfartøyet igjen. Denne fotturen skulle være atskillig lengre enn den første.

Til å begynne med gikk Conrad og Bean litt forskjellige veier. Conrad tok nemlig en omvei bortom ALSEP-instrumentene, før han slo lag med Bean igjen. Fra Intrepid gikk de vestover rundt nordkanten av Head-krateret der de dreide sydover mot Bench-krateret. Fra det tok de en avstikker vestover til Sharp-krateret før de vendte tilbake østover, passerte Bench-krateret og Halo-krateret og kom fram til Surveyor-krateret, der Surveyor 3 stod. Hele tiden beskrev de hva de så, fotograferte og plukket opp utvalgte prøver.

Framme ved Surveyor 3 beskrev de hvordan de fra avtrykkene etter sondens landingsføtter kunne se at den hadde gjort flere små hopp etter å være landet, før den satte seg til ro på overflaten. Avtrykkene ble fotografert av astronautene før de gikk helt bort til sonden.

Conrad bemerket at Surveyor 3 hadde en svakt brunlig farge. Fra kontrollsenteret ble han fortalt at store deler av den opprinnelig var helt hvite. En nærmere undersøkelse viste at hele myklandingssonden var dekket av det allestedsnærværende støvet. Speilet i sondens fjernsynskamera var fortsatt helt, men svakt fordreid. Også det var for øvrig dekket med et tynt støvlag.

Ved hjelp av en slags avbitertang klippet Conrad og Bean av to rørstykker fra Surveyor 3, ett som var malt og ett som ikke var det. De klippet også av en del av en elektrisk kabel, sondens gravearm og fjernet dens fjernsynskamera. Med tanke på bygging av framtidige romfartøy var det nemlig av stor interesse å lære noe om hvordan ulike materialer reagerte på lengre opphold på måneoverflaten.

Undersøkelsene av Surveyor 3s fjernsynskamera her på Jorden, avslørte at det i det levde en del mikroorganismer som antakelig befant seg i kameraet da sonden ble sendt til Månen i 1967. De hadde følgelig tilbrakt, og overlevd, over 2,5 år i de meget ugjestmilde omgivelsene på Månen! Fjernsynskameraet fra Surveyor 3 er for øvrig nå utstilt i National Air and Space Museum i Washington, D.C., der det kan beskues av de besøkende. Samme sted kan man også se en av beholderne Apollo 12-astronautene benyttet for å frakte måneprøver tilbake til Jorden.

Ett av instrumentene i ALSEP-pakken, det som skulle registrere gasser nær måneoverflaten, sviktet plutselig under astronautenes andre opphold på måneoverflaten. Som nevnt var Conrad bortom ALSEP, og passerte nær dette instrumentet, ved begynnelsen av dette oppholdet. Det kan tenkes at gasser fra romdrakten hans har overbelastet gass-sensoren i instrumentet.

Dette andre, og for Apollo 12-astronautene siste, oppholdet på måneoverflaten varte i 3 timer og 49 minutter.

Tilbake til Jorden

Under de to arbeidsperiodene ute på måneoverflaten hadde Conrad og Bean samlet rundt 34 kg månemateriale. Utstyret de hadde plukket med fra Surveyor 3, hadde en masse på rundt 7 kg. Da Intrepid tok av fra måneoverflaten 20. november 1969 klokken 15.25.47 (norsk tid), var alt dette med om bord.

Etter en udramatisk oppstigning koblet Intrepid seg igjen sammen med Yankee Clipper. Conrad og Bean tok seg, sammen med det de skulle ha med tilbake til Jorden, over i Yankee Clipper. Deretter ble Intrepid koblet fra og styrt ned til en krasjlanding på måneoverflaten.

Med en hastighet på rundt 8000 km/t traff Intrepid (hvis masse da var omtrent 2500 kg) måneoverflaten om lag 70 km fra Apollo 12s landingssted og seismometeret som stod der. På Jorden ville et slikt nedslag bli registrert som et mindre skjelv som kanskje ville vart i 2 minutter. Virkningen på Månen var helt annerledes. Nevnte seismometer kunne i hele 55 minutter etter nedslaget registrere sjokkbølger fra det. De bygde seg opp til et maksimum 8 minutter etter kollisjonen med overflaten, for så langsomt å svinne hen i styrke.

21. november 1969 klokken 21.49.16 (norsk tid) startet Yankee Clipper turen tilbake mot Jorden. Kommandoseksjonen med de tre astronautene landet i Stillehavet 24. november 1969 klokken 21.58.24 (norsk tid), rundt 6,5 km fra skipet som skulle plukke dem opp, USS Hornet. Dette var det samme skipet som plukket opp Apollo 11-astronautene.

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

Månelandingsfartøyet med Conrad og Bean fotografert av Gordon i kommando/serviceseksjonen. Det store krateret oppe til høyre er Herschel, mens det store området til venstre for det er krateret Ptolemaeus. (NASA)

En av Apollo 12-astronautene arbeider med å fjerne ALSEP-instrumenter fra månelandingsfartøyet for å sette dem opp på måneoverflaten. Til høyre den utfoldbare parabolantennen som skulle brukes til å overføre fjernsynssignaler fra Månen til Jorden. (NASA)

Noen av ALSEP-instrumentene er her klare til å bli båret bort til stedet der de ble plassert på måneoverflaten. (NASA)

Bean strever med å få staven med plutonium ut fra beholderen den ble fraktet til måneoverflaten i. Den kom til slutt løs, og ble plassert i energiforsyningsenheten på bakken mellom Bean og kameraet. (NASA)

Bean ved myklandingssonden Surveyor 3, som landet på Månen vel 2,5 år før Apollo 12. I horisonten, rett over Bean, ses månelandingsfartøyet han og Conrad ankom måneoverflaten i. (NASA)